2022高一化学第一节《开发利用金属矿物和海水资源》同步练习1(人教版必修2).docx

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一、选择题
1．以下金属在自然界中以游离态存在的是(　　)
A．NaB．Mg
C．AlD．Au
解析：金属在自然界中的存在状态与其化学活动性有关。绝大多数金属在自然界中以化合态存在，而只有少数化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。
答案：D
2．为什么人类使用铁器比使用铜器晚金属的使用先后顺序与金属的冶炼的难易有关，以下金属按使用的先后顺序排列的是(　　)
A．Cu、Fe、Al、TiB．Fe、Al、Cu、Ti
C．Cu、Fe、Ti、AlD．Fe、Cu、Al、Ti
解析：金属性质越稳定，越易冶炼，而最不活泼的Au、Pt以单质的形式存在于自然界，所以发现得最早，而金属越活泼，冶炼方法越难，发现、使用越晚。Al与Ti相比，Ti在地壳中含量较少，近年才大量生产和使用。
答案：A
3．以下矿石中可用做炼铁原料的有(　　)
①赤铁矿②黄铁矿③磁铁矿④闪锌矿⑤菱铁矿
A．①和②B．③和⑤
C．①②③D．①②③⑤
解析：炼铁的原料是铁矿石，所以此题必须明确各种矿石的成分，依次为①Fe2O3、②FeS2、③Fe3O4、④ZnS、⑤FeCO3，FeCO3FeO＋CO2↑，故可用做炼铁原料的有①②③⑤。
答案：D
4．金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。锂的金属性介于钠和镁之间，那么以下能冶炼出金属锂的方法是(　　)
A．电解法B．热复原法
C．热分解法D．铝热法

答案：A
5．某单质X能从盐溶液中置换出单质Y，由此可知(双选)(　　)
A．当X、Y都是金属时，X一定比Y活泼
B．当X、Y都是非金属时，Y一定比X活泼
C．当X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
D．当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
解析：A正确，如Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Fe比Cu活泼；B不正确，如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Cl2比Br2活泼；C正确，如X、Y都是金属时：Mg＋CuCl2===MgCl2＋Cu，X为金属、Y为非金属时，Mg＋2NaHSO4===MgSO4＋Na2SO4＋H2↑；D不正确，因为非金属不能从盐溶液中置换出金属来。
答案：AC
6．在熔融状态下，Na与KCl存在可逆反响：Na＋KClNaCl＋K，通过调整温度，可利用金属Na来制取K。
物质
K
Na
KCl
NaCl
熔点(℃)
63.6
97.8
770
801
沸点(℃)
774
883
1 500
1 413
根据上表的熔点和沸点，确定由Na与KCl反响制取K的适宜温度为(　　)
A．770℃B．801℃
C．850℃D．770～801℃
解析：K、Na的活泼性相近，要从上述可逆的置换反响中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K气化。其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反响向生成K的方向进行而制得K。选项A温度为770℃时，K未气化；选项B温度为801℃，NaCl刚开始熔化，不便于K蒸气逸出；选项D中最高温度为801℃，与B结果相同，故也不能制得K。综上分析，适宜的温度范围应大于801℃，小于883℃，应选项C正确。
答案：C
7．用铝热法复原以下化合物，假设获得金属各1mol，消耗铝最少的是(　　)
A．MnO2B．Cr2O3
C．WO3D．CuO
解析：制备1mol金属，根据氧化复原反响中得失电子数相等的原理，金属离子得电子数越多，需要铝的质量越大。而生成1mol金属，该金属在化合物中化合价越高，那么消耗铝越多；反之那么越少。在这四种化合物中只有D项中Cu的化合价最低，应选D。
答案：D
8．(2022·盐城高一检测)制备金属氯化物时，常用两种方法：①用金属和氯气直接化合制得；②用金属和盐酸反响制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是(　　)
A．CuCl2B．FeCl2
C．FeCl3D．AlCl3
解析：Fe和Cl2反响生成FeCl3，Fe和HCl反响生成FeCl2，Cu在金属活动顺序表中位于氢的后面，不能和盐酸反响。
答案：D
9．有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其复原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是(　　)
A．FeOB．Fe2O3
C．Fe3O4D．FeO和Fe2O3
解析：CO和铁的氧化物反响时，氧化物中的一个O原子对应一个CO2分子，每一个CO2分子对应一个CaCO3，所以有以下的关系式，假设0.4g该氧化物中含xgO。
O～CO2～CaCO3
16100
xg0.75g
解得x＝0.12
N(Fe)∶N(O)＝∶＝2∶3。
答案：B
10．把铝粉和四氧化三铁粉末配成铝热剂，分成两等份。第一份在高温下恰好完全反响，然后将生成物与足量盐酸反响；第二份直接投入足量NaOH溶液中，充分反响。那么前后两种情况下生成气体的体积之比是(相同状况下)(　　)
A．1∶1B．9∶8
C．3∶4D．4∶3
解析：8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，得：8Al～9Fe～9H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得：2Al～3H2↑；所以前后两种情况下产生的氢气体积比为9∶12，即3∶4。
答案：C
二、非选择题
11．古代的“药金〞外观与金相似，常误以为是金子。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜矿(Cu2O)和木炭混合加热至800℃得金光闪闪的“药金〞。
(1)“药金〞的主要成分是__________。
(2)有关的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：混合物加热至800℃时，ZnCO3受热分解产生ZnO，在加热条件下木炭复原ZnO和Cu2O生成Zn和Cu，因此“药金〞的主要成分是Cu和Zn。
答案：　(1)Cu、Zn　(2)ZnCO3ZnO＋CO2↑，ZnO＋CZn＋CO↑，Cu2O＋C2Cu＋CO↑
12．在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯洁的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验。
甲、乙两位同学分别设计了如下两个制铜实验方案。
甲：①CuO溶于适量稀硫酸中；
②在①的溶液中参加稍过量的铁，充分反响后，过滤、烘干，即得纯洁的铜。
乙：①铁与稀硫酸反响得氢气；
②用氢气复原氧化铜，充分反响后即得纯洁的铜。
(1)假设两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系(填选项的标号)(　　)
A．相同B．甲多
C．乙多D．以上三种情况均有可能
(2)丙同学认为上述两种方案都难以保证所制的铜的纯度，应对上述两种方案加以完善。甲同学的方案不完善的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
完善乙同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，参加________，不断搅拌，然后__________即得到纯洁的铜。
解析：　(1)在用氢气复原氧化铜的反响中，应先通入H2，赶走空气，然后才能加热，并且反响结束后应先撤去酒精灯，再停止通入H2，因此所制得的H2并没有全部参与CuO的复原，故生成的铜少。
(2)甲方案中铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中混有铁粉也可能混有FeSO4。而乙方案中可能混有CuO，应参加稀硫酸除去CuO。
答案：(1)B　(2)甲同学的方案产物中可能混有铁并且没有洗涤过量稀硫酸过滤、洗涤、烘干
13．铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：
(1)写出得到单质铁的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置末端气球的作用为
________________________________________________________________________。
实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO原因是什么________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：检验是否生成单质，在反响结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量放于试管中，加少量盐酸，假设产生无色无味气体(H2)，那么证明生成了单质铁；反响结束后，得到的铁还是赤热的，假设先停止通入CO，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO。
答案：(1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，假设产生无色无味气体，那么证明生成了单质铁
(3)收集CO，防止污染空气先停止加热，防止生成的铁再次被氧化
14．黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。
(1)冶炼铜的反响为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
假设CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反响中被复原的元素是________(填元素符号)。
(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再参加过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、枯燥、煅烧得Fe2O3。
根据以上信息答复以下问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是
________________________________________________________________________。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水
所选试剂为________。证明炉渣中含有FeO的实验现象为
________________________________________________________________________。
解析：　(1)分析方程式中各元素化合价可知：C→C，→，氧元素、铜元素在反响中被复原。
(2)Al3＋与过量的氢氧化钠溶液反响生成偏铝酸钠溶液，而Fe3＋与氢氧化钠溶液反响生成氢氧化铁沉淀，过滤，将Al3＋除去。反响的离子方程式为：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。假设要证明炉渣中含有FeO需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液参加到高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强复原性，因此，可以使高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。
答案：　(1)Cu、O　(2)a.Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
b．稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色